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活性污泥3号模型(ASM3)简介(1)

2017-08-16 01:39 摘要：1999年iawq在asm1基础上推出了asm3，它修正了asm1的缺陷，包括有机基质贮藏的新过程，用内源呼吸过程替代了溶胞过程。asm3可预测溶解氧消耗、污泥产量、活性污泥系统的硝化、反硝化作用。
关键词：asm3 asm1 贮藏 内源呼吸 溶胞 　1 asm3的提出　　1987年iawq推出了活性污泥1号模型(asm1)，相关的数学模型已被编制成各种计算机程序，用于模拟市政污水的活性污泥处理系统，已成为科学研究和实际工程强有力的工具。asm1运用10多年来，模型中的一些缺陷也是显而易见的：asm1不包括氮和碱度限制异养生物的动力学表述，导致某些情况下计算物质的浓度会出现负值；作为模型组分的氮包括溶解性的、可生物降解的和颗粒性的有机氮，但不易测得，常被忽略；氨化动力学无法真正量化，通常假设全部有机物组分组成恒定(恒定的n∶cod)；根据进水或生物衰减来区分惰性有机颗粒物，但在实际上区分这两部分是不可能的；异养生物的水解过程对预测氧的消耗和反硝化起主要影响作用，但这个过程的动力学参数量化是非常困难的；伴有水解的衰减和生长用来描述影响内源呼吸的总体因素，如：生物体的化合物贮藏、死亡、捕食、溶菌作用等，造成动力学参数评价上的困难；对pha的贮藏或在活性污泥处理装置中的好氧和缺氧条件下有时观察到的糖原，可提高易生物降解的有机基质的浓度，而这个过程asm1没有包括；asm1没有区分硝化菌在好氧和缺氧条件下的衰减速率，这在固体物停留时间长和缺氧反应器体积比例较高时，预测最大硝化速率会出现问题；asm1不能预测可直接观察到的混合液中的悬浮固体。
　　考虑到上述缺陷，任务组推出了活性污泥3号模型，以改正asm1的缺陷。asm3与asm1有相同的主要现象：活性污泥处理系统中的氧消耗、污泥产量、硝化和反硝化作用，生物除磷包括在asm2中，asm3不再讨论。　　2 asm3简介　　2.1 模型组分
　　asm3中可溶性物质的浓度用s?表示，而颗粒性物质用x?表示。活性污泥系统中的颗粒性物质假定与活性污泥相关联(活性污泥上的絮凝物或活性生物体的内含物)，它在沉淀池中通过沉积作用而浓缩，而可溶性组分只能通过水来传输，并且只有可溶性组分可携带离子电荷。与asm1和asm2一个重要的不同在于：asm3中可溶性和颗粒性组分可通过0.45 μm的膜过滤器进行很好的区分，而在asm1和asm2中提到的大部分慢速可生物降解有机质xs可能在滤液中。
　　① 可溶性组分的定义
　　so：溶解氧，［m(o2)l-3］；
　　si：惰性可溶性有机物。由进水带入或在颗粒性物质xs水解的过程中产生，在处理装置中不会再进一步被降解，［m(cod)l-3］；
　　ss：易生物降解有机质(cod)。可溶性的cod可直接被异养生物利用而降解，在asm3中这些基质首先被异养生物占有，并以xsto的形式贮藏，［m(cod)l-3］；
　　si ss近似等于由0.45μm的膜过滤器过滤得到总溶解性cod；
　　snh：铵盐加氨氮(nh 4-n nh3-n)，snh假定全部为nh 4，［m(n)l-3］；
　　sn2：分子氮(n2)。仅由反硝化产生，用来预测由n2过饱和而在二次沉淀池中产生诸如浮泥等问题，忽略进水中的n2和气体交换。sn2还增加了由于反硝化而去除的固定态氮，［m(n)l-3］；
　　sno：nox-n(no-2-n no-3-n)。no-2-n不是模型组分，对于所有化学计量学计算(转化为cod)，sno仅被考虑为no-3-n，［m(n)l-3］；
　　salk：废水的碱度。用重碳酸盐hco-3表示，［m(hco-3)l-3］；
　　② 颗粒性组分的定义
　　xi：惰性颗粒有机物(cod)，［m(cod)l-3］；
　　xs：可缓慢生物降解物质(cod)。进水中含有所有的xs，通常假定xs为0.45μm的膜过滤器所截留的部分，［m(cod)l-3］；
　　xh：异养生物(cod)。以pha或糖原形成有机贮藏产物，除了细胞外水解，asm3中不包括厌氧活动，［m(cod)l-3］；
　　xsto：异养生物的细胞内贮藏产物(cod)，包括pha、糖原等。仅伴随xh而产生，但并不包含在xh的质量里，xsto不能直接通过分析测定pha或糖原浓度来进行比较。它仅是模型要求的功能性组分，不能直接用化学方法鉴别。xsto包含在测定的cod值中，必须满足cod守恒。基于化学计量的考虑，xsto假定为具有聚羟丁酸的化学组成，［m(cod)l-3］；